JP2001038629A - ブラスト加工用研掃材及びブラスト加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被処理品の研掃に適したブラスト加工用の研
掃材及び該研掃材を使用したブラスト加工方法を提供す
る。 【解決手段】 こんにゃくの地下塊茎等を粉砕乾燥して
平均粒径５mm以下の粒径と成し、これを研掃材とする。
そして、前記研掃材をブラスト装置等により噴射速度３
０m/sec 以上、又は噴射圧力０．０５Mpa 以上で被処理
品の表面に噴射して、被処理品のバリ取り、付着物の除
去、被膜除去、クリーニング等の研掃を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、被処理品のバリ
取り、付着物の除去、塗膜除去、クリーニング等（本明
細書においてこれらを総称して「研掃」という）をブラ
スト加工にて行うための研掃材及び該研掃材を使用した
ブラスト加工方法に関し、より詳細には、上記研掃に使
用する植物製の研掃材及び該研掃材を使用したブラスト
加工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、樹脂成形品のバリ取り、金属
精密成品のバリ取り、各種金型のクリーニング、付着物
の除去、塗装剥離等にブラスト法が用いられている。こ
のようなブラスト加工においては、被処理品を傷つける
ことなく、表面塗膜やバリ等を除去することが要求され
ることから、ある程度の軟質な材質より成る研掃材が使
用されており、例えば穀物や種子殻等を破砕して成る植
物製のもの、合成樹脂等を所定の粒径に形成して成るも
のが従来より使用されている。

【０００３】植物製の研掃材としては、コーンの芯部分
を乾燥・破砕したもの、クルミ、ピーチ、あんず、アプ
リコット等の種子殻を所定の粒径に破砕したもの等が使
用されている。いずれの研掃材においても一般的な研磨
材と比較した場合には硬度が低く、ブラスト効果も小さ
いため、前述のように被処理品を傷つけることなくクリ
ーニング等を行う研掃等に使用されている。

【０００４】また、合成樹脂を使用した研掃材として
は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれも使用するこ
とができ、例えば熱可塑性樹脂としては６ナイロン、６
−６ナイロン、ポリカーボネート等が使用され、硬度
は、軟質研磨材の中では中、比重が１以下、ブラスト効
果も中である。このような熱可塑性樹脂製の研掃材は、
熱硬化性樹脂成形品のバリ取り等に多く使用される。

【０００５】また、熱硬化性樹脂より成る研掃材として
は、エポキシやフェノール、ユリア、メラミン等が利用
されている。硬度は軟質研磨材中では高い硬度を有し比
重も高い。ブラスト効果も他のものに比較して大きくな
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述の各研掃材におい
て、植物製の研掃材にあっては、比較的安価であり、ま
た有害物質等を発生することなしに焼却等により廃棄で
きる等使用後の処理が容易である等の利点を有する一
方、破砕率が高く、破砕した研掃材による粉塵が発生
し、作業環境の汚染や被処理品の汚染等が生ずる。

【０００７】また、原料中に含まれる油分が被処理品の
表面に付着する等して被処理品が汚染される等の問題点
を有する。

【０００８】一方、熱可塑性樹脂製の研磨材にあって
は、破砕率が低く再利用可能であり、また、破砕した研
掃材による汚染も生じ難い。

【０００９】しかし、熱可塑性樹脂材料より成る研掃材
を使用する場合、被処理品と衝突の際に発生する静電気
により、被処理品の表面に粉塵等が付着するなど、ブラ
スト加工後に更に被処理品を洗浄等する必要があり、こ
の作業が煩雑である。

【００１０】さらに、熱硬化性樹脂より成る研掃材にあ
っては、例えば電子部品であるリードフレームのバリ取
り等に使用されているが、この研掃材も静電気の発生が
著しく被処理品の汚染防止、静電気対策のための費用が
嵩む。特に前述の電子部品を処理対象とする場合には、
静電気の発生が製品の不良発生の原因となるなど、その
問題も大きい。

【００１１】そこで、本発明の目的は、上記従来技術に
おける欠点を解消するためになされたもので、適度な硬
度を有し、弾性があり被処理品に損傷を生ずることな
く、しかも破砕率も低く、さらに静電気の発生も生じ
ず、加えて使用後の廃棄が容易でありかつ安価である研
掃材及び該研掃材を使用したブラスト加工方法を提供す
ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のブラスト加工用の研掃材は、例えばチップ
にスライスした後、天日乾燥、風乾、ガス燃料、石油燃
料等の燃料の燃焼の際に生ずる熱、その他各種の方法に
より好ましくは含有水分量２０％以下、より好ましくは
１０％以下に乾燥させた後、ロールミル等の粉砕機によ
り平均粒径５mm以下、好ましくは♯８〜♯２２（２．３
８０mm〜０．１２５mm）に破砕したこんにゃくの地下塊
茎（こんにゃく玉）又はこれと同等の成分を少なくとも
含む物質よりなることを特徴とする。

【００１３】また、本発明のブラスト加工方法は、前述
の研掃材を噴射速度３０m/sec 以上、又は噴射圧力０．
０５Mpa 以上で被処理品の表面に噴射することを特徴と
する。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態につき、
添付図面を参照しながら以下説明する。

【００１５】本発明の研掃材は、被処理品に投射されて
被処理品のバリ取り、クリーニング、各種付着物の除
去、塗装剥離等に使用される研掃材であり、こんにゃく
の地下塊茎（こんにゃく玉）、又はこれと同等の成分を
有する植物を好ましくは含有水分量２０％以下、より好
ましくは１０％以下に乾燥後、粉砕して平均粒径５mm以
下、好ましくは♯８〜♯２２（２．３８０mm〜０．１２
５mm）としたものである。このように含有水分量２０％
以下に乾燥することで、本発明の研掃材を所期の目的に
使用することができるが、より好ましくは含有水分量を
１０％以下に乾燥する。研掃材の含有水分量が多い場
合、研掃材の腐食発生の原因等となるが、このように含
有水分量を１０％以下に乾燥する場合には、研掃材の腐
食が発生し難くなり、保存等が容易となる。

【００１６】本実施形態にあっては、チップ状にスライ
スしたこんにゃくの地下塊茎、所謂「こんにゃく玉」を
乾燥させた後、更にロールミル等の粉砕機により粒径５
mm以下に破砕して研掃材を形成し、この形成された研掃
材をささらに篩分け等して目的の用途にあった粒径に分
別する。研掃材の粒径は、好ましくは♯８〜♯１２０
（２．３８０mm〜０．１２５mm）である。前記乾燥は天
日乾燥、風乾等の自然乾燥の他、ガス燃料、石油燃料等
の燃料の燃焼の際に生ずる熱により乾燥させてもよく、
前記チップの乾燥は、各種の方法にて行うことができ
る。

【００１７】このようにして製造された研掃材の成分の
一例を示せば、表１に示す通りである。

【００１８】

【表１】 以上のようにして得られた研掃材は、モース硬度におい
て約３〜４の適度な硬さを有し、また、マンナンを多量
に含む弾性に富んだ研掃材である。

【００１９】以上のようにして形成された本発明の研掃
材を、被処理品の表面に高速で噴射することにより、被
処理品の研掃を行うことができる。

【００２０】このように、被処理品の表面に研掃材を噴
射する装置としては、例えば既知の各種のブラスト装置
を使用することかぎできる。このブラスト装置として
は、回転翼の遠心力によって、または回転する回転翼に
衝突させることにより研掃材を投射する型式のブラスト
装置、ノズルより噴射される圧縮ガスに乗せて研掃材を
噴射する型式のブラスト装置等、乾式のブラスト装置で
あれば各種のブラスト装置を使用することができる。

【００２１】本実施形態にあっては、これらのブラスト
装置のうち、特に圧縮ガスと共に研掃材を噴射する型式
のブラスト装置を使用する例について説明する。

【００２２】本実施形態にあっては、圧縮ガスとして圧
縮空気を使用し、ノズル１０に導入される圧縮空気の圧
力等により、研掃材の噴射圧力、噴射速度等を容易に調
整可能なエアー式のブラスト装置を使用している。この
エアー式のブラスト装置としては、各種の型式のものを
使用することができ、例えば研掃材の投入されたタンク
内に圧縮空気を供給し該圧縮空気により搬送された研掃
材を別途与えられた圧縮空気の空気流に乗せてノズルよ
り噴射する直圧式のブラスト装置、ノズルの内部に生ず
るエゼクター現象を利用して研掃材をノズルに引き込み
噴射するサクション式のブラスト装置を使用することも
でき、さらに、このサクション式のブラスト装置とし
て、研掃材のタンクから重力により落下した研掃材を圧
縮空気に乗せて噴射する重力式のブラスト装置、圧縮空
気の噴射により生じた負圧により研掃材を吸引して圧縮
空気と共に噴射するサイフォン式のブラスト装置等の各
種のブラスト装置を使用することができる。

【００２３】前記エアー式のブラスト装置のうち、サク
ション式（重力式）、直圧式のものを示せば図１及び図
２に示す通りである。

【００２４】図１はノズル３２の内部に生ずるエゼクタ
ー現象を利用して研掃材をノズル３２に引き込み噴射す
る装置で、一般にサクション式（重力式）サンドブラス
ト装置として使用されているものである。

【００２５】図１に示す装置において、まず研掃材３６
はキャビネット３１内に投入される。投入された研掃材
３６はダストコレクタ３４の負圧に引かれて導管４３を
通りサイクロンである研掃材タンク３３に入る。ノズル
３２はサクション式噴射ノズルで、図示せざる圧縮空気
供給源と連通されたエアーホース４４からの圧縮空気を
使用してエゼクター現象により研掃材供給ホース４１内
を負圧にすることにより研掃材タンク３３内の研掃材を
一定量引き込みノズルチップ１４から圧縮空気と共に噴
射する。

【００２６】このサクション式噴射ノズル３２の一例を
示せば、図３に示す通りである。図３に示すノズル３２
は、ノズル本体１１を備え、このノズル本体１１は、ブ
ラスト加工装置の研掃材タンク３３から研掃材供給ホー
ス４１を介して研掃材導入口２４に連通して研掃材が吸
入される略円筒容器状の研掃材吸入室１２が形成されて
おり、この研掃材吸入室１２の前端部には円錐状に絞ら
れた円錐内面１６が形成され、この円錐内面１６に貫通
するノズルチップ１４が設けられている。

【００２７】そして、前記円錐内面１６の内側に、後端
に図示せざる圧縮空気供給源に連通されたジェット１３
の先端が研掃材の吸入室１２の後方から挿入されてお
り、このジェット１３の先端噴射孔から図示せざる圧縮
空気供給源より供給された圧縮空気が噴射し得るよう構
成されている。

【００２８】１５はホルダで、内周面にテーパ部を備え
た円筒形状をなし、ホルダ１５の内周のテーパ部でノズ
ルチップ１４の外周のテーパ部を外嵌し、ホルダ１５の
外周に設けたネジ部でノズル本体１１に螺着することに
よりノズルチップ１４をノズル本体１１に固定してい
る。

【００２９】以上のように構成されたノズル３２におい
て、ホース４４を介して圧縮空気供給源に連通されたジ
ェット１３の先端から高圧の空気を噴射すると、研掃材
吸入室１２内が負圧となるので、この負圧により研掃材
タンク３３内の研掃材が研掃材供給ホース４１を経て研
掃材吸入室１２へ吸引される。

【００３０】研掃材吸入室１２内の研掃材は、前記円錐
内面１６とジェット１３の内周の環状の間隙部分に吸入
され、ジェット１３より噴射された空気流に乗って、ノ
ズルチップ１４から外部へ円錐状に拡散しながら噴射さ
れる。

【００３１】一例として、本実施形態にあっては、前記
ジェット１３の先端開孔をφ３〜４mm、ノズルチップの
先端開孔をφ７〜９mmと成し、前記ジェット１３の先端
より噴射される圧縮空気の圧力を、０．０５Mpa 以上、
好ましくは０．２９Mpa 以上としている。

【００３２】図２は研掃材圧送用タンク５１内に図示せ
ざる圧縮空気供給源からの圧縮空気を導入して該圧縮空
気と共に研掃材を圧送して噴射ノズル３２から噴射する
装置であり、一般に直圧式サンドブラスト装置として使
用されるものである。

【００３３】図２に示す装置においてまず研掃材はキャ
ビネット３１に投入される。投入された研掃材はダスト
コレクタ３４の負圧により引かれて導管４３を通りサイ
クロンてある回収タンク３３に入る。

【００３４】回収タンク３３に入った研掃材はダンプバ
ルブ５２の開閉により定量が研掃材圧送用タンク５１内
に入る。研掃材圧送用タンク５１内には、図示せざる圧
縮空気供給源より圧縮空気が導入されており、この導入
された圧縮空気により圧力を加えられた研掃材は圧縮空
気と共にホース５４を通り直圧式噴射ノズル３２に導入
され、該ノズル３２の先端に設けられたノズルチップよ
り圧縮空気と共に噴射される。

【００３５】以上のように構成されたブラスト装置のキ
ャビネット３１内に、所望の研掃材を投入して該装置を
作動させると、ノズルチップ１４から研掃材が圧縮空気
と共に噴射され、該噴射された研掃材は被処理品Ｗの表
面に衝突する。

【００３６】このようにして研掃材が被処理品Ｗの表面
に衝突すると、この衝突の際に生ずる摩擦や衝撃により
被処理品の表面塗膜が剥離され、または被処理品Ｗに付
着するバリや付着物等が除去される等して被処理品Ｗの
表面が研掃される。

【００３７】このようにして、被処理品Ｗの表面に衝突
する研掃材は、前述のようにこんにゃく玉又はこれと同
等成分を含む植物を乾燥粉砕して成るものであり、適度
な硬度（モース硬度において約３〜４）を有すると共
に、マンナンを多量に含むことから弾性に富み、被処理
品を傷つけることなく好適に研掃することができる。

【００３８】また、適度な硬度と弾力性を有することか
ら、本発明の研掃材にあっては被処理品に衝突した際に
破砕するものが少なく、破砕による粉塵の発生により作
業環境を汚染したり、被処理品を汚染したりという障害
が発生し難い。

【００３９】加えて、前述の研掃材は吸湿性を有し、適
度に水分を含んでいることから、樹脂成形品等を被処理
品とした場合であっても衝突した際の静電気の発生が少
なく、静電気の発生により被処理品の表面に粉塵等が付
着することを防止することができ、従って電子部品等を
被処理品としてこのバリ取り等に使用した場合であって
も静電気の発生による不良の発生等を防止することがで
きる。

【００４０】以上ように被処理品の研掃に使用された研
掃材は、使用後はこれを焼却等することにより、焼却前
に比較して約２％程度の重量に減少させることができ、
また、１００％植物製の原料により製造されて成るもの
であるために、有害物質等を発生させることなく焼却等
することができその廃棄が極めて容易である等、従来の
樹脂材料より成る研掃材に比較して環境等に対する悪影
響を与えるおそれも少ない。

【００４１】〔実施例〕

【００４２】実施例１

【００４３】次の加工条件でサンドブラスト装置により
本発明の研掃材を使用して被処理品の研掃を行った結果
を示す。

【００４４】

【表２】

【００４５】

【表３】

【００４６】以上の結果、本発明の研掃材により研掃を
行った場合、比較例に比較して研掃材の消耗量が少な
く、また、静電気の発生がないので被処理品の表面に付
着した粉塵等を除去するための一工程を省略することが
できた。

【００４７】従って、本発明の研掃材は、静電気の発生
等により不良品が発生するおそれのある電子部品のリー
ドフレーム等のバリ取り等に使用するに好適である。

【００４８】実施例２

【００４９】

【表４】

【００５０】

【表５】 上記アルミダイカスト品（バルブケース）のバリ取りの
結果、本発明の研掃材によればバリ及び付着物の除去が
簡単に安定して行えると共に研掃材の消耗も少なく好適
である。

【００５１】また、研掃材中に含まれる油分により被処
理品の表面に油分が付着する等の弊害の発生もない。

【００５２】よって、本発明の研掃材は、従来の植物製
の研掃材に比較して研掃能力の点で優れるだけでなく、
消耗も少なく油分の付着等の弊害もない好ましい研磨材
であることが明らかである。

【００５３】実施例３

【００５４】

【表６】

【００５５】

【表７】 上記の結果、本発明の研掃材による場合、消耗が少なく
静電気を発生することもなく加工効率を向上することが
でき、比較例に比較して約３０％、処理時間を短縮する
ことができた。

【００５６】実施例４

【００５７】

【表８】

【００５８】

【表９】 上記スケール除去の後、使用した研掃材を燃焼させて、
重量において燃焼前の研掃材の約２％程度まで減少させ
ることができた。

【００５９】なお、１回のタービンの研掃に使用される
研掃材は、３〜６t に及ぶため、比較例に比較して約1/
5 と、消耗の少ない本発明の研掃材は極めて経済的であ
り、また、主成分が炭素であることから、使用済の研掃
材が多量に発生した場合であっても例えば焼却等により
容易に廃棄することができ処理費用を激減させることが
できる。

【００６０】さらに、研掃による静電気の発生もないた
め、静電気により付着する微粉等の除去も不要となり、
研掃作業を簡易とすることができた。

【００６１】

【発明の効果】以上説明した本発明の研掃材及び該研掃
材を使用した研掃方法によれば、被処理品を傷つけるこ
となく好適に被処理品を研掃することができ、しかも研
掃の際に静電気が発生することもなく、また、研掃材の
消耗量も少なく、さらに焼却等により容易に廃棄するこ
とのできる研掃材を提供することができた。

【００６２】従って、本発明の研掃材を使用して研掃を
行うことにより、容易に研掃を行うことができ、静電気
の発生等を嫌う電子部品に対しても不良品を発生するお
それなく研掃を行うことができると共に、経済的に研掃
を行うことのできる研掃材及び該研掃材を使用した研掃
方法を提供することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】 研掃材の噴射装置の一例であるサクション式
ブラスト装置。

【図２】 研掃材の噴射装置の一例である直圧式ブラス
ト装置。

【図３】 サクション式ブラスト装置のノズルの縦断面
図。

【符号の説明】

１１ ノズル本体 １２ 研掃材吸入室 １３ ジェット １４ ノズルチップ １５ ホルダ １６ 円錐内面 ２４ 研掃材導入口 ３０ ブラスト加工装置 ３１ キャビネット ３２ 噴射ノズル ３３ 回収タンク（研掃材タンク） ３４ ダストコレクタ ３６ 研掃材 ３８ ホッパ ３９ 排風機 ４１ 研掃材供給ホース ４２ 管 ４２ 導管 ４４ エアホース ５１ 研掃材圧送用タンク ５２ ダンプバルブ ５３ 研掃材調整器 ５４ 研掃材供給ホース Ｗ 被処理品

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 乾燥粉砕したこんにゃくの地下塊茎又は
   これと同等の成分を少なくとも含む物質であることを特
   徴とするブラスト加工用研掃材。
2. 【請求項２】 前記研掃材を平均粒径５mm以下としたこ
   とを特徴とする請求項１記載のブラスト加工用研掃材。
3. 【請求項３】 こんにゃくの地下塊茎を乾燥粉砕して成
   る粒体又はこれと同等の成分を含む粒体物質を研掃材と
   し、前記研掃材を噴射速度３０m/sec 以上、又は噴射圧
   力０．０５Mpa 以上で被処理品の表面に噴射することを
   特徴とするブラスト加工方法。
4. 【請求項４】 前記研掃材を平均粒径５mm以下としたこ
   とを特徴とする請求項３記載のブラスト加工方法。